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三相交流电源缺相保护电路张海涛Ξ(长沙学院物电系,湖南长沙410003) 摘 要:介绍了一个主要由峰值检波器和脉冲宽度鉴别器构成的三相交流电源缺相保护电路.当三相交流电源出现缺相或某相电压过低时,电路动作切断电源,保护用电设备,并发出报警信号.关键词:三相交流电源;缺相;峰值检波器;脉冲宽度鉴别器中图分类号:TN710 文献标识码:A 文章编号:1671-119X(2005)01-0016-04 目前世界上电力系统所采用的供电方式,绝大多数是三相制[1].所谓三相制,就是由三个频率相同而相位不同的电压源作为电源供电的体系.这是由于三相制在发电、输电和用电方面都有许多优点.三相电源一般是由三个同频率、等幅值和初相依次相差120°的正弦电压源按一定的方式连接而成.这组电压源称为对称三相电源,依次称为A相、B相和C相,分别记为U A、U B、U C.U A(t)=U PMcosωtU B(t)=U PMcos(ωt-120°)U B(t)=U PMcos(ωt+120°)它们的波形和向量如下图1:(a)波形 (b)向量图1 三相电压源的波形和向量图 在实际电路中,由于种种原因会出现缺少相序的情况,该情况称之为缺相.如缺少U A,或U B,或U C.电机在缺少相序的情况下不能启动工作,或者工作不稳定甚至烧毁.为了保护用电设备,特此设计电路在缺相时(相电压过低也视为缺相)起保护及报警作用.1 设计思想考虑到三相电源为交变电源,若正常时U A、U B、U C峰值电压出现为等间隔时间,通常在电路中把时间表示转换为脉冲表示,因而把三个峰值表示为三个脉冲形式,如此转换电路可使用峰值检波器[2].如果出现缺相的情况,即缺少峰值,那么脉冲宽度将变宽.考虑到这样的现象,使用脉冲宽度检测便能判断出是否缺相.大致方框图如图2所示.图2 脉冲宽度检测框图2 功能模块实现(1)实现峰值检波部分工作原理如图3所示.该峰值检波器由电压比较器μA760与电容C、电阻R、二极管D组成.V I加在比较器的同相输入端,此时比较器输出高电平,反第15卷第1期2005年3月 湖南工程学院学报Journal of Hunan Institute of EngineeringVo1.15.No.1Mar.2005Ξ收稿日期:2004-06-048作者简介:张海涛(1972-),男,讲师,研究方向:微电子与固体电子.相输入端的电容C 经过二极管、电阻充电到输入信号的峰值.但由于比较器的输入偏流及二极管的漏电流,电容器上的电压在非充电时间内缓慢放电,故在同相端的输入信号到达峰值那一时刻,比较器才有高电平输出.这样在比较器的输出端出现了一串反映峰值的脉冲信号.图3 峰值检波器(2)脉冲宽度鉴别部分 工作原理如图4所示:该鉴别器由比较器与运算放大器及电容、电阻、N 沟道的J FET 管组成.Vi 加在运放的反相输入端,如果J FET 栅极为低电平,那么J FET 处于截止状态,JFET 截止.则Vi 对电容C充电,电容C 两端电压VC 上升,由于V c =(Vi/RC )T ,若令V c <V2比较器输出高电平;充电时间持续到J FET 栅极发生电平翻转,J FET 栅极发生电平翻转,此时J FET 导通,电容C 通过J FET源极漏及开始放电,电容C 两端电压V c0快速下降,V c0<V 2比较器输出仍为高电平.如此反复对电容充电放电.图4 鉴别器3 功能模块仿真测试为进一步证实设计思想的正确性,我们通过计算机辅助电子线路设计软件来帮助我们对该电路进行检测.本文中的所有电路图都是通过Protel [3]制作.以下就便通过Pspice 仿真各功能模块电路如图5所示:通过对各部分的模拟伪真后,发现设计思路基本可行,并无很大的误差,基本能实现设想的情况,对缺相情况时能起到保护作用.图5 整体电路方框图71第1期 张海涛:三相交流电源缺相保护电路 4 外围辅助电路部分411 集成稳压电源此外,我们还要为电路提供供电用的和比较使用的集成稳压源[4],它是为电路或负载提供稳定的输出电压的一种电子设备.其输出电压大小基本上不受电网电压、负载及环境温度的变化而影响.在本电路中需要两种独立提供稳定电压的电路,第一种是给集成块供电用的电压源,另一种是具有精密电压的供比较器作比较时用的基准电压源.(1)供电电压源我们选取CW317,这是一种三端式集成稳压器,它是在三端固定输出集成稳压器的基础上发展起来的.这种稳压器是鉴于许多电子仪器仪表要求稳定的固定输出电压而设计的.它只有3个外部引出端子:输入端、输出端、公共端.使用灵活方便.它的性能指标是:电压调整率为0.005%～0.02%/V ,电流调整率为0.1%～1.0%,纹波抑制比为-65～-85db.其电路设计的特点是使集成片的输入电流几乎全部流到输出端,流到公共端的电流非常小,一般为50～100μA ,当负载电流从10mA 变化到额定值时或从3V 输入到最大的额定输入电压时,其公共端可调整节点电流的变化量为0.2～5μA.基于集成芯片这一特点,可以用少量的外部元件方便地组成精密可调的稳压器或稳流器电路.它的应用电路如图6:图6 供电电压源的应用电路(2)基准电压源我们选用MAX873,这是一种采用激光修正的低功耗、低温漂、精密带隙基准电压源,广泛用于便携数字仪表、数据采集系统、A/D 或D/A 转换器中.MAX873可输出2.500V 的基准电压,最在允许偏差为+—115mV ;低温漂,电压温度系数的典型值为3×10-6℃,最大也不超过7×10-6℃;电源电压范围宽,为+415～18V ,最大工作电流为10mA ;低功耗,静态电流为280μA.它的应用电路如图7:利用TRIM 端能对基准电压进行微调,调节范围是+—4%;在此电路中,C 为消噪电容,取0.1μf ;RP1为100K 精密多圈电位器,对输出电压微调,调节范围是+—95mV ;RP2为20K 精密多圈电位器,调整RP2可获得0～2.5V 的任意基准电压值.图7 MAX873基准电压源的应用电路4.2 控制报警部分作为三相电机电源缺相保护的一部分,当电源出现问题的时候,它必须能够在第一时刻切断电路,以保护电机不受损伤;并且要能够及时发出信号提醒操作者,不管是可见的还是可闻的.我们可以采用双向可控硅组成电子开关,来控制三相交流电源的通断;另外只用一个红色L ED 开关来报警,当然我们可以另加一个音乐芯片.可控硅[5](SCR )是一种三端可控器件,实现了弱电对强电的控制.它体积小、重量轻、效率高、寿命长、无噪声、无磨损、维修方便,在工业上应用广泛.可控硅可用作电子开关,以代替触点交流接触器使用.应用交流场合的可控硅器件,我们可以选用双向可控硅,这是因为它具有双向可控的优点.双向可控硅的管心是用N 型硅单晶片的两面三刀侧扩散形成PN P ,再在两面三刀端设置PN 结,形成N PN PN 五层结构的三极管.它在两个方向均能触发.它用作电子开关时的应用电路如图8所示:图8 可控硅电子开关的应用电路在图8中,Vct1为控制电压,当它取值为高电平时,SCR 导通,所以电源通过SCR 给负载提供电力;而当它取值为低电平时,SCR 截止,负载停止工作.5 完整的电路结构完整的电路结构如图9所示,它将前面分析的各功能模块电路有机有结合在一起,能够较好的完成缺相保护功能。
加权平均值：将各数值乘以相应的单位数，然后加总求和取得整体值，再除以总的单位数。
过电流over current超过额定电流的电流。
大于回路导体额定载电流量的回路电流都是过电流。
它包括过载电流和短路电流。
其区分是回路绝缘损坏前的过电流称作过载电流；绝缘损坏后的过电流称作短路电流。
过载电流：电气回路因所接用电设备过量或所供设备过载〔例如所接电动机的机械负载过大〕等原因此过载。
其电流值不过是回路载流量的不多倍，其后果是工作温度超过允许值，使绝缘加速劣化，寿命缩短，它并非直接引发灾害。
短路电流：当回路绝缘因各种原因〔包括过载〕损坏，电位不相等的导体经阻抗可忽略不计的故障点而导通，这被称作短路。
由于这种短路回路的通路全为金属通路，这种短路被归为金属性短路，其短路电流值可达回路导体载流量的几百以至几千倍，它可产生异样高温或庞大的机械应力从而引发各种灾害。
为使过载防护能保护回路免于过载，防护电器与被保护回路在一些参数上应彼此配合，它们应知足以下条件：(1)防护电器的额定电流或整定电流I n应不小于回路的计算负载电流I B。
(2)防护电器的额定电流或整定电流I n应不大于回路的允许持续载流量人〔以下简称载流量〕。
(3)保证防护电器有效动作的电流I2应不大于回路载流量的1 . 45倍。
以上条件以公式表示即为I b≤I n≤I Z和I2Z式中：IB―回路的负载电流〔A〕；In―熔断器的额定电流或的额定电流或整定电流〔A〕；IZ―回路导体的载流量〔A〕；I2―保证防护电器有效动作的电流〔即熔断电流或脱扣〕振荡回路：指由集成总参数或散布参数的电抗元件组成的回路。
振荡回路是谐振于某一频率的电路。
常常利用的有LC，RC，变压器耦合和晶体振荡器等。
震荡器的原理很简单，就是正反映原理，LC决定震荡的频率，普通晶体震荡器的晶体可以等效一个Q值很高的电感，利用电容的充放电产生震荡。
在逆变器电路中多用RC 组成的多谐振荡器。
也有效变压器反映式的自激振荡器。
三相电机缺相保护方法
三相电机是工业生产中常用的电机，它具有功率大、效率高、运行平稳等优点。
但是，由于各种原因，三相电机在运行过程中可能会出现缺相现象，这会导致电机运行不稳定，甚至损坏电机。
因此，对于三相电机的缺相保护至关重要。
三相电机缺相保护的方法有很多种，下面我们来介绍几种常见的方法。
一、电流保护法
电流保护法是一种常见的三相电机缺相保护方法。
该方法通过检测三相电流的大小和相位差异来判断是否存在缺相现象。
当电流大小和相位差异超过一定范围时，就会触发保护装置，停止电机运行，以避免电机损坏。
二、电压保护法
电压保护法是另一种常见的三相电机缺相保护方法。
该方法通过检测三相电压的大小和相位差异来判断是否存在缺相现象。
当电压大小和相位差异超过一定范围时，就会触发保护装置，停止电机运行，以避免电机损坏。
三、相序保护法
相序保护法是一种比较简单的三相电机缺相保护方法。
该方法通过
检测三相电压的相序来判断是否存在缺相现象。
当电压相序不正确时，就会触发保护装置，停止电机运行，以避免电机损坏。
四、热保护法
热保护法是一种比较常见的三相电机缺相保护方法。
该方法通过检测电机的温度来判断是否存在缺相现象。
当电机温度超过一定范围时，就会触发保护装置，停止电机运行，以避免电机损坏。
三相电机缺相保护是非常重要的，它可以保护电机不受损坏，延长电机的使用寿命。
在实际应用中，我们可以根据具体情况选择不同的保护方法，以确保电机的安全运行。
浅谈低压三相异步电动机缺相运行与缺相保护摘要三相异步电动机缺相运行时，电动机绕组发热，若不及时切断电源，电动机的温升将会过高或有臭味、冒烟，最终可能会烧毁电动机，因此分析电动机缺相的原因及采取合适的缺相保护就显得十分重要。
关键词电动机缺相运行缺相保护三相异步电动机是大型火力发电厂中的主要的设备，其中又以低压电机为绝大多数，低压电机没有高压电机那样复杂的保护装置，在发生缺相故障时有时还会滞速旋转，不易被运行人员发现，导致最终烧毁，因此分析其缺相的原因及采用何种缺相保护就显得十分重要1、电动机缺相运行的特征及危害三相电动机缺相运行时，因所带负荷不变，势必会使绕组电流增大，增加发热，时间一长会使电动机烧损。
所谓三相异步电动机缺相运行，是指三相供电电源少一相或电动机三相绕组中有一相从电源断开而造成的一种电动机运行的状态，也叫断相运行、双相运行或单相运行。
根据统计，三相异步电动机绕组烧毁事故，占70%是由于电动机缺相运行所造成的。
在负载功率相同的情况下，缺相运行电流比三相运行电流高一倍左右，此时电动机处于过载状态，若不及时处理，电动机绕组就会烧坏，如果电动机在启动前就有一相断路，在接通电源后会发出嗡嗡声而不能启动，此时必须立即切断电源，否则也会烧坏电动机。
2、电动机产生缺相运行的原因对于三相异步电动机，其正常运行时必须采用三相供电，而缺相是电动机正常运行的大忌，造成电动机缺相主要有以下的情况。
（1）电源缺相，由于供电线路故障，电源在到达电动机保护线路前，就已少一相或两相，它可造成电动机无法启动或启动运转异常。
（2）配电变压器高端侧或低端侧一相断电（熔断器一相熔断）造成电动机缺相运行，在这种情况下，由该变压器供电的所有电动机都会缺相运行。
（3）动力回路造成缺相，动力回路中的动力开关、接触器的电气触点氧化、烧伤、松动、接触不良等现象造成缺相。
（4）接线端子触点氧化造成接触不良，电机定子三相绕组中一相绕组断开，从而造成电动机运行缺相。
电机过流保护及三相电缺相保护Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】目录电机过流保护及三相电缺相保护一、方案论证随着各行业现代化步伐加快，煤矿企业如今也慢慢步入电气化时代，尤其是近几年煤矿企业加大了对矿井的设备投入，这就为保障井下的各种电器设备安全正常的运行提出了更高的要求。
电器设备的正常运行直接关系到煤矿的生产和井下工人的生命安全！为此，我们提出设计相关电器设备的保护电路。
而在井下常发生的电器事故中，设备的过载运行和三相电机的缺相运行是最常见的电器事故，且井下的大部分由外因素引起的火灾都是由上述两个因素造成的。
特别是缺相运行的检测，因三相负载在缺相时仍能工作，且不易被发现，例如三相电动机。
如果不及时发现故障电路采取相应的措施，会严重影响井下设备的正常运行，更严重着则会引发火灾，设备永久损坏！所以，我们设计与这两个方面相关的电路保护——“过流保护”、“三相电缺相保护”。
这两个保护电路在井下对电器设备的安全运行是必不可少的，具有很强的实用性！二、方案设计1.过流保护过流保护首先要检测井下供电电缆的电流，而检测电流有多种方案——电阻分压、电流互感器、电流继电器。
然后经采集的信号进行处理，若信号本身是直流则直接接相应的保护动作电路，若是交流则要多加一级交流有效值转换电路。
而后就是实现电路的电器自锁，保证电路稳定可靠工作。
流程图如下：2.缺相保护缺相保护首先要实现的是相位缺失的检测，这里同样有多种方案可供选择，主要的常用类型为：电容中性点检测法、电阻中性点检测法（只适用于三相四线制）、二极管整流法、互感器+二极管整流法。
它们都是为了实现一个开关信号的检测去实现驱动开关元件动作。
流程图如下：三、具体内容1.过流保护1）电流的检测方案比较电阻分压原理：将精密电阻串于负载电路，把电阻上的电压作为检测信号，然后接后级电路。
优点：电阻相比较而言便宜且工作相当稳定可靠。
三相电动机缺相后果
所谓三相电动机缺相运行，就是三相电动机在电源一相断路或定子绕组一相断路下运行。
例如，一相熔断器熔断或接触不良，断路器、隔离开关、电缆头和导线中的一相接触松动，以及电动机定子绕组中的一相断线等，均可能造成电动机缺相运行。
据统计，三相异步电动机烧毁绕组的事故，绝大多数都是由于缺相运行引起的。
1、三相电动机运行时缺相，如果负荷未变，即两相绕组承担原来三相绕组担负的工作，则这两相绕组的电流必然增大，造成电流表的示值上升或为零（如果正好安装电流表的一相断线，则电流指示为零），电动机本体温度增高，振动加大和声音异常，长时间会烧坏电机线圈。
2、三相电动机空载时缺相，两相电可带动电机长期运行，但电流会增大到接近电机的额定值且电机声音异常。
3、三相电动机缺一相电源，由于不能产生旋转转矩，因而不能启动。
一旦发现三相电动机缺相运行，应立即启动备用机组，迅速切除故障电动机，告知检修人员前来检查原因和采取对策。
2012年第30期(总第45期)科技视界Science &Technology VisionSCIENCE &TECHNOLOGY VISION 科技视界0前言三相交流电动机在现代工业生产中应用十分广泛,但三相交流电动机因缺相运行造成烧毁的事故在生产中比较多,给企业造成较大经济损失,针对三相交流电动机的缺相保护到底应该怎样去配置,应该不应该投跳闸,这已经变成一个非常重要的课题,本文就某发电公司2012年4号机组引风机轴冷风机缺相保护的相关保护配置进行了深入探讨与分析,现就三相电动机缺相运行后烧毁的故障现象及电动机缺相时各相电流的变化和产生后果及保护相关配置展开分析如下。
1电动机不平衡运行原因及现象分析三相电动机缺一相无法启动,但是三相电动机在运行中缺一相仍能运行,被称为缺相运行。
引起电动机缺相运行的原因多种多样,可分为两大类:1)电源缺相:电源缺相即输入电机的电源缺相造成,此类故障的原因一般有熔断器或自动断路器缺相,交流接触器缺相,热继电器缺相,接线端子缺相,或是一次线路断路;2)电机缺相:电机缺相是因为电机过热,或是轴承损坏,接头松动,机械创伤,接线端子断裂等原因造成的。
当三相电动机缺相运行时的外部现象主要有以下几个方面:1)电动机电流指示高出正常值或为零;2)电动机本体及线圈温度升高;3)电动机振动增大,声音异常;4)电动机转速下降;5)电动机所带负荷出力不足。
2电动机不平衡运行时各相电流变化分析电动机正常运行时,三相电机负载对称,三相电流大小基本相等,大小小于或等于额定值。
出现一相断线后,该相线电流为零,另两相线电流会增大,对于三角形接法的电动机,在额定值下正常运行时,每相绕组的相电流为电动机额定线电流的1/√3倍。
当A 相断开,如图1所示,A、C 两相绕组串联后再与B 相绕组并联接在B、C 两相电源上运行。
在额定负载不变时,B 相绕组的相电流将是最大,为正常运行时的2倍(即为电动机额定电流的1.16倍),而A、C 两相的相电流仍不变,而线路上的线电流增大到额定电流的√3倍。
三相交流电动机缺相运行及相关保护配置分析【摘要】本文通过对三相交流电动机缺相运行的原因及绕组的电流变化展开分析，详细描述了三相交流电动机在发生缺相后的电气量变化特点及电动机的外部现象，并结合某发电公司内引风机轴冷风机针对缺相运行状态的保护配置展开论述，总结了三相交流电动机缺相运行的保护配置原则，为三相交流电动机的安全稳定运行做出了铺垫。
【关键词】三相交流电动机；缺相；不平衡保护；过流保护Lack of Phase Operation and Protection of Three-phase AC Motor Configuration AnalysisQU Xiao-hui1 GUO Xin-ping2（Shenhua Hebei Guohua Cangdong Power Generation Co.，LTD，Cangzhou Hebei，061113）【Abstract】This article by reason of lack of runs on three-phase AC motor and analysis of winding current change，three-phase AC motors are described in detail in the event of lack of electric quantity after changing external characteristics and motor phenomena，and combined with a power generation company in the cooler fan shaft protection against lack of running configure addresses，Summarizes the principle lack of run protection of three-phase AC motors，for safe and stable operation of three-phase AC motors to make the bedding.【Key words】Three-phase AC motor；Lack phase；Unbalance protection；Overcurrent protection0 前言三相交流电动机在现代工业生产中应用十分广泛，但三相交流电动机因缺相运行造成烧毁的事故在生产中比较多，给企业造成较大经济损失，针对三相交流电动机的缺相保护到底应该怎样去配置，应该不应该投跳闸，这已经变成一个非常重要的课题，本文就某发电公司2012年4号机组引风机轴冷风机缺相保护的相关保护配置进行了深入探讨与分析，现就三相电动机缺相运行后烧毁的故障现象及电动机缺相时各相电流的变化和产生后果及保护相关配置展开分析如下。
浅谈三相电机缺相保护在三相电动机的运行过程中，三相电源或三相电动机绕组断一相，称为电动机的缺相运行，俗称“走单相”，这是一种故障状态。
当三相电动机缺相启动时，只听得“嗡翁”声，而电机不转，假设不立即切断电源，绕组将很快烧毁。
假设正常运行时缺相，负载不大，电动机可维持运转，但时间不长，绕组也会因过热而烧毁。
为什么三相电动机缺相运行被烧毁呢？当发生一相断相时，电动机将在单相电源所产生脉动磁场中低速旋转至堵转，定子电流很大，致使绕组很快过热而烧毁。
Δ接法电动机正常运行时，相电流是电动机额定电流的0.58倍，如图〔1〕所示，当A相断路时，a、c绕组串联再与b绕组并接在B、C相上，在额定负载情况下，b相绕组的相电流将是最大，为正常运行的2倍，〔即为电动机额定电流的1.16倍〕，引起绕组过热。
当我们翻开电动机端盖检查时，如果看到一相绕组烧焦而另两相绕组良好，就是Δ接法电动机缺相运行造成的后果。
对于Y接法的电动机，如图〔2〕所示，当A相断路时，b、c绕组接在B、C两相上运行。
在额定负载情况下，A相电流为零，b、c两相绕组的电流增大到额定电流的1.732倍，使绕组过热。
当我们翻开电动机端盖检查时，如看到两相绕组烧坏而另一相绕组完好，就是Y接法电动机缺相运行造成的事故。
从以上分析可知，两种接法的电动机，当缺相运行时，都会使某一相绕组〔Δ〕或某两相绕组〔Y〕的相电流和线电流增大，但增大的电流还不能使熔丝熔断。
因为电动机熔丝的额定电流都取电动机额定电流的1.5倍以上，而熔丝的熔断电流又是熔丝额定电流的1.3∽2.1倍，所以能使熔丝熔断的最小电流应为1.5*1.3=1.95倍电动机的额定电流，而电动机无论那种接法，缺相运行的线路电流都只增大为电动机额定电流的1.732倍，所以不能使另两相熔丝熔断。
当缺相运行，电动机温度上升很快，容易烧毁电动机。
引起三相电动机缺相运行的原因一般为：A、当总电源线路上其他设备故障引起一相断电，接在该电源线路上的其他三相设备就会缺相运行。
电机常用的几种保护电机是工业生产中常用的设备之一，其正常运行对于生产效率和质量有着至关重要的影响。
为了保证电机的正常运行，需要对其进行保护。
下面将介绍电机常用的几种保护措施及其主要内容。
一、过载保护过载保护是指在电机运行时，当电机负载超过额定负载时，会产生过大的电流，可能会导致电机过热、烧毁等故障。
为了避免这种情况的发生，需要对电机进行过载保护。
常用的过载保护方法有热继电器保护、电子式保护等。
热继电器保护是通过测量电机的电流大小，当电流超过额定值时，热继电器会自动断开电路，从而保护电机。
电子式保护则是通过电子元器件来实现，具有更高的精度和可靠性。
二、短路保护短路保护是指在电机运行时，当电机内部出现短路故障时，会产生过大的电流，可能会导致电机烧毁等严重后果。
为了避免这种情况的发生，需要对电机进行短路保护。
常用的短路保护方法有熔断器保护、短路绕组保护等。
熔断器保护是通过在电路中加入熔断器，当电流超过额定值时，熔断器会自动熔断，从而保护电机。
短路绕组保护则是在电机中加入短路绕组，当电机出现短路故障时，短路绕组会自动断开电路，从而保护电机。
三、欠压保护欠压保护是指在电机运行时，当电源电压低于额定电压时，会导致电机无法正常工作，甚至会损坏电机。
为了避免这种情况的发生，需要对电机进行欠压保护。
常用的欠压保护方法有欠压继电器保护、电子式保护等。
欠压继电器保护是通过测量电源电压大小，当电源电压低于额定值时，欠压继电器会自动断开电路，从而保护电机。
电子式保护则是通过电子元器件来实现，具有更高的精度和可靠性。
四、过压保护过压保护是指在电机运行时，当电源电压高于额定电压时，会导致电机过热、烧毁等故障。
为了避免这种情况的发生，需要对电机进行过压保护。
常用的过压保护方法有过压继电器保护、电子式保护等。
过压继电器保护是通过测量电源电压大小，当电源电压高于额定值时，过压继电器会自动断开电路，从而保护电机。
电子式保护则是通过电子元器件来实现，具有更高的精度和可靠性。
三相电缺相原因当我们使用三相电时，可能会遇到三相电缺相现象。
缺相指的是三相电中任意一个相线上的电压为零，导致电路中电源电流小，设备无法正常工作。
接下来，我们将从几个方面来详细介绍三相电缺相的原因。
1. 电源线路故障电源线路故障是导致三相电缺相最常见的原因之一。
如果电源线路接线不牢固，可能导致接触不良，进而影响到电路的正常通电。
这种情况下，需要检查电源线路，确认接触是否牢固。
2. 三相电线路故障除了电源线路故障以外，三相电线路故障也是导致三相电缺相的原因之一。
三相电线路故障是指三相电中的任意一根线路损坏或短路，导致电流不能流通。
这种情况下，需要检查三相电线路，确认损坏点并进行修复。
3. 三相电器设备故障三相电中的任何一个设备故障，都可能导致三相电缺相。
例如，出现电磁接触器线圈烧毁、接触不良等情况，都可能导致三相电缺相。
因此，在使用三相电器设备时，需定期检查其使用状况，以发现潜在的问题。
4. 材料老化随着使用年限的增加，三相电器材料也会逐渐老化，从而影响到电路的正常通电。
这时，需要定期更换电器设备材料，确保设备的正常运行。
5. 系统故障某些情况下，三相电缺相也可能是系统故障造成的。
例如，三相电电压不平衡、电压调节不良等问题，可能导致三相电缺相。
这种情况下，需要专业人员进行检查和修复。
总之，三相电缺相的原因有很多。
在日常使用中，我们需要仔细了解三相电缺相的原因，并采取相应的措施进行修复和维护，以确保电器设备的正常使用。
三相电动机缺相报警及自动保护装置摘要：随着三相电动机在各个领域的广泛应用，对其安全稳定运行的要求愈来愈高。
其中，缺相的情况会严重影响电机的运行效率和安全性。
因此，本文探讨了三相电动机缺相报警及自动保护装置的设计原理、实现方法及应用效果，旨在为电动机运行保驾护航。
关键词：三相电动机、缺相、报警、保护装置正文：一、缺相的危害三相电动机是一种常用的电动机类型，广泛应用于各种工业生产领域。
因其具有结构简单、运转平稳、效率高等特点，深受用户青睐。
但是，由于各种原因导致的缺相现象，例如电源故障、线路短路、电机绕组损坏等，都会严重影响电机的运行效率及安全性。
缺相会使电机输出扭矩减少、速度波动，严重时可能会导致电机无法正常启动，影响设备的正常工作。
二、报警及保护装置的设计原理为了减少缺相对电机的危害，对于三相电动机的运行过程中必须加入缺相保护装置。
其基本原理是通过检测电机运行时各相之间的电流变化，来判断是否存在缺相。
具体而言，当一个相位的电流明显小于其他两个相位时，就说明该相可能存在缺相问题。
此时，报警及保护装置会通过输出相应的信号来进行报警或自动停机。
三、缺相保护装置的具体应用在电动机的应用过程中，缺相保护装置已经成为保障电机正常运行的不可或缺的组成部分。
缺相保护装置的应用不仅可以避免电机出现缺相而导致的停机或冒烟等问题，还可以提高设备的使用寿命和提升生产效率。
在实际应用过程中，缺相保护装置可以采用电气接触器、继电器、PLC、智能控制器等各种装置来实现。
综上，三相电动机缺相报警及自动保护装置是保障电机正常运行的重要手段。
随着技术的不断发展，缺相保护装置的设计和应用技术也将不断创新升级，为实现更为安全高效的生产和运行提供坚实的保障。
四、缺相保护装置的技术进展随着现代电气技术的发展，缺相保护装置的技术也在不断更新迭代。
现代缺相保护装置的主要特点是其使用了微电脑控制技术、数字信号处理技术和高速数据处理技术等先进技术手段，同时，还加入了自适应干扰抑制和智能善断定技术等先进算法，从而大大提高了缺相保护装置的精度和鉴别度。
电机缺相保护器原理，电机综合保护器接线图展开全文一、电机保护器概述NDB-1系列电机保护器适用于交流45～60Hz，电压24V至380V 的供电电路中与交流接触器等开关电器组成电动机的控制电路。
当电动机的主电路出现断相、过载、三相不平衡等非正常工作状态时，电机保护器能够及时分断开关电器的触头，断开电动机的三相电源，快速可靠地保护电动机。
电机保护器采用穿芯式电流取样检测技术，可控硅输出，结构简单、使用方便、工作可靠，并且具有无功耗、寿命长、动作时无电弧产生等优点，是理想的用于电动机保护的电器产品。
电机保护器符合EN60947-1、EN60947-5、EN60204-1标准GB14048.4标准的要求。
二、电机保护器主要技术参数㈠、保护功能：断相保护、三相不平衡保护、堵转和过载过流保护。
1、断相保护：当电动机的三相电源中任意一相缺相或电动机内部断相时，保护器动作滞后时间≤1S。
2、三相不平衡保护：当电动机的三相电源中任意两相工作电流相差超过（50±10）%时，保护器动作滞后时间≤1S。
3、过载过流保护：当电动机的工作电流达到额定值的1.2倍～6倍时，保护器的动作滞后时间为80S～10S（反时限特性）。
㈡、输出接口复位方式：控制回路断电复位；复位时间：（60±10）S。
㈢、工作方式：不间断工作式。
㈣、适用电压范围：AC24V～380V/45～60Hz。
三、 NDB-1电机保护器选用规格表一：通常具有检测、通讯、控制、保护功能（短路、堵转、过载、欠载、缺相、不平衡保护、启动超时保护、接地保护、漏电保护过压保护、欠压保护、失压重启动等，有些功能是选项），可检测电压、功率、电能计量，可遥信、遥测、遥控、显示（电流、电压、零序电流、漏电流、功率因数、有功功率、无功功率、有功电能、无功电能、系统时间、电机各种运行状态、故障原因、性质及保护动作时间，保护整定值可调。
所谓两段保护一般指过载长延时保护和短路瞬时保护，三段保护比前者多一级短路短延时保护，多加这一级的目的主要是实现选择性保护，通俗的讲就是，下级断路器跳闸保护，但是上级断路器不会被冲跳，这样就避免了讲停电范围扩大。
Powerful reasons lead to powerful actions.简单易用轻享办公（页眉可删）电动机应有的保护措施电动机在实际应用中，因保护不当致使电机发生故障，甚至烧坏的现象时有发生。
为此电动机一般应实行以下几种电气保护措施：(1)短路保护：对电动机及其线路的短路大电流作及时的切断保护，否则很大的短路电流会很快烧坏电动机。
线路及其他电气设备，造成重大损失。
对500V以下的低压电动机，一般采用熔丝或断路器的电磁瞬时脱扣器作短路保护。
(2)过载(过负荷)保护：对于电动机的过载电流，熔丝不一定能熔断，所以要单独设置切断过载电流的保护装置。
当电动机过载20%运行时，继电器在20min内动作，切断电源。
电动机一般采用热继电器(与接触器配合)或断路器的热脱扣器进行过载保护。
(3)断相运行保护(又称缺相运行保护或两相运行保护)：缺相运行保护也是一种过载保护，而一般的热继电器不能可靠地保护电动机免于缺相运行(带断相保护装置的热继电器除外)。
所以在条件允许时，应单独设置缺相运行保护装置。
电动机断相保护的方法和装置很多，但就执行断相保护的元件来分有：利用断相信号直接推动电磁继电器动作的电磁式断相保护；利用断相信号通过电子线路动作的电子式断相保护；利用热元件动作的断相保护。
常用的保护方法有：①采用带断相保护装置的热继电器作缺相保护；②欠电流继电器断相保护；③零序电压继电器断相保护；④断熔丝电压继电器断相保护；⑤利用速饱和电流互感器保护。
(4)失压和欠电压(低电压)保护：为了防止电动机在过低电压下起动和运行，以及电动机在运行中突然断电后又恢复供电时的自起动，一般均采用失压和欠压保护。
交流接触器的电磁机构，断路器的失压脱扣器、自耦减压起动器的欠压脱扣器及电压继电器等都可起失压和欠压保护作用。
当电源电压低到额定电压的35%～70%时，电磁铁会释放，失压脱扣器会动作而切断电源。
(5)接地或接零保护：当电动机外壳带电时，防止人触及机壳而触电的保护装置。
三相电缺相电路三相电缺相电路是指三相供电系统中，其中一相失去供电的情况下所形成的电路。
在正常的三相供电系统中，电力公司会提供三个相位的电源，分别为A相、B相和C相，这三个相位的电压相位差120度，互相之间具有对称性。
然而，在某些情况下，可能会发生一相失去供电的情况，这就是三相电缺相电路。
三相电缺相电路存在的原因有很多，比如供电线路故障、设备故障等。
当其中一相失去供电时，其他两个相位的电压仍然存在，但是由于缺少一个相位，会对电路产生一定的影响。
在三相电缺相电路中，缺失的相位所对应的电压为零。
因此，在缺相的情况下，电路中只有两个相位的电压存在，这样会导致电路不平衡，对电力设备和电气设备产生一些不利影响。
三相电缺相电路会导致电流不平衡。
由于缺少一相的供电，电路中只能流过两个相位的电流，这样会导致电流不均匀分布，可能会造成设备过载或过热的情况。
因此，在设计三相电缺相电路时，需要考虑电流不平衡对设备的影响，并采取相应的措施来保护设备的正常运行。
三相电缺相电路还会导致功率不平衡。
由于缺少一相的供电，电路中只有两个相位的功率存在，这样会导致功率分配不均匀。
在三相电缺相电路中，由于缺相导致的功率不平衡可能会引起电力设备的不稳定运行，甚至可能引发电力系统的故障。
因此，在设计三相电缺相电路时，需要合理分配功率，确保电力设备的正常运行。
三相电缺相电路还会对电气设备产生一些不利影响。
由于缺少一相的供电，电气设备可能会无法正常工作，甚至可能会损坏。
因此，在设计三相电缺相电路时，需要合理选择电气设备，并采取相应的措施来保护设备的正常运行。
三相电缺相电路是指三相供电系统中，其中一相失去供电的情况下所形成的电路。
三相电缺相电路会导致电流不平衡、功率不平衡，对电力设备和电气设备产生不利影响。
因此，在设计三相电缺相电路时，需要合理考虑电流分布、功率分配以及设备选型，以确保电路的稳定运行和设备的正常工作。
三相电动机的缺相保护器随着经济的飞速发展，社会生产的工业化程度的进一步增强，电动机在工农业生产中的应用越来越广泛。
尤其是三相电动机，由于其功率大，运行稳定，控制简单，使用方便，在工厂企业中得到大量应用。
几乎所有的拖动装置，尤其是泵类和风机类的负载中，更离不开电动机，对电动机的要求也越来越高。
1.设置保护的目的在三相电动机的运行中，由于种种原因，如三相电源的熔断器一相熔断，或者接触器触点烧损等造成一相接触不良，或由安装维护等原因造成一相断线，都会造成三相电动机缺相运行。
若发现不及时，时间稍长便会烧毁电动机，造成设备损坏，影响生产的连续性，给工农业生产造成重大损失。
为了保障电动机的安全运行，使其在发生缺相运行时能及时停止电动机的运行，避免造成电动机烧毁事故，一般重要电动机都装有各种保护装置，尤其是缺相保护。
2.基本原理目前的电动机缺相保护电路大部分采用微机保护或电子式保护装置，元件较多，线路复杂，工作可靠性不高，出现问题时往往失去保护作用，或者工作失常，造成电动机保护拒动或不能合闸，对生产造成不利影响。
本文介绍的保护装置具有原理简单，元件少，工作可靠，基本不需维护等特点。
并且通过适当的配置元件，可起到无功补偿的作用。
该保护装置的原理为：三相星形接线的中性点，三相负载平衡时电位很低，基本相当于地电位。
而当三相电源缺相时，中性点电位会升高至相电压。
利用这一特点，对电源的供电情况进行监测，从而起到缺相保护作用。
3.接线说明三个电容器接成星形，电容器端子分别接A、B、C三相电源，中性点接电压继电器的线圈，线圈另一端接地。
电压继电器的常闭接点应串接与交流接触器的控制回路中。
当A、B、C任一相断开时，中性点电位升高为相电压，电压继电器动作，使交流接触器的控制回路断开，切除电动机电源。
本电路中电容器容量不必选得太大，主要是耐压水平足够即可。
选择耐压值时应注意，因电压为交流电压，需考虑其峰值，并考虑一系数，留有余地。
目录一、方案论证 (2)二、方案设计 (2)1.过流保护 (2)2.缺相保护 (3)三、具体内容 (3)1.过流保护 (3)1）电流的检测方案比较 (3)2）方案的选择 (4)3）信号处理 (4)4）基准比较电压 (5)2.缺相保护 (5)1）缺相信号检测方法的比较 (5)2）方案选择 (7)3）信号处理 (7)4）控制开关电路 (7)5）自锁的实现 (7)四、方法步骤 (8)1、查找文献 (8)2、电路的设计与仿真 (8)五、设计结论 (12)六、附表及元件明细 (13)七、参考文献 (13)八、附图一 (16)附图二..................................................................................................... 错误！未定义书签。
电机过流保护及三相电缺相保护一、方案论证随着各行业现代化步伐加快，煤矿企业如今也慢慢步入电气化时代，尤其是近几年煤矿企业加大了对矿井的设备投入，这就为保障井下的各种电器设备安全正常的运行提出了更高的要求。
电器设备的正常运行直接关系到煤矿的生产和井下工人的生命安全！为此，我们提出设计相关电器设备的保护电路。
而在井下常发生的电器事故中，设备的过载运行和三相电机的缺相运行是最常见的电器事故，且井下的大部分由外因素引起的火灾都是由上述两个因素造成的。
特别是缺相运行的检测，因三相负载在缺相时仍能工作，且不易被发现，例如三相电动机。
如果不及时发现故障电路采取相应的措施，会严重影响井下设备的正常运行，更严重着则会引发火灾，设备永久损坏！所以，我们设计与这两个方面相关的电路保护——“过流保护”、“三相电缺相保护”。
这两个保护电路在井下对电器设备的安全运行是必不可少的，具有很强的实用性！二、方案设计1.过流保护过流保护首先要检测井下供电电缆的电流，而检测电流有多种方案——电阻分压、电流互感器、电流继电器。
然后经采集的信号进行处理，若信号本身是直流则直接接相应的保护动作电路，若是交流则要多加一级交流有效值转换电路。
而后就是实现电路的电器自锁，保证电路稳定可靠工作。
流程图如下：2.缺相保护缺相保护首先要实现的是相位缺失的检测，这里同样有多种方案可供选择，主要的常用类型为：电容中性点检测法、电阻中性点检测法（只适用于三相四线制）、二极管整流法、互感器+二极管整流法。
它们都是为了实现一三、具体内容1.过流保护1）电流的检测方案比较电阻分压原理：将精密电阻串于负载电路，把电阻上的电压作为检测信号，然后接后级电路。
优点：电阻相比较而言便宜且工作相当稳定可靠。
缺点：温漂对电阻影响较大●电流互感器原理：经互感器检测交流信号，然后接放大电路。
优点：检测精度高。
缺点：体积稍大、成本高。
●电流继电器原理：靠电磁耦合，驱动继电器触点动作。
优点：可靠，安全，容易实现自锁缺点：体积大2）方案的选择首先，电阻分压法只适用于小功率电路保护，若用于大功率电路，则要求电阻的功率非常大，不合实际，所以排除电阻分压法。
其次，虽然电流继电器适用电流范围比电阻分压法大，但要用于矿井下高达数十安、数百安的电流，则需要用到大功率（数百安）电流继电器，如此则继电器体积太大，所以也被排除。
最后，电流互感器为最佳选择，它能实现电流初级与次级的变比，将大电流转化为小电流，非常适合于大电流的检测。
这使得它的成本相对于它所控制的设备来说成本几乎可以忽略。
3）信号处理互感器检测到的信号为交流电流信号，需转化为电压控制信号，所以要加一级流压转换电路。
然后，将再将其转化为直流信号。
传统方法交直转化为整流桥直接整流，这种方法精度低，动态性差。
这里选用真有效值转换电路，其原理为，电压真有效值转换公式为：U=4）基准比较电压基准比较电压的实现可以利用德州仪器公司（TI ）生产的TL431。
TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。
他的输出电压用两个电阻就可以任意的设置到从Verf（2.5V）到36V范围内的任何值。
TL431可等效为一只稳压二极管。
1)驱动及自锁自锁实现了过载发生时能及时断开电路，电路断开后能保证电路不再闭合，保证电路安全可靠工作，不会出现电路反复动作。
2.缺相保护1）缺相信号检测方法的比较电容中性点检测法原理：在三线制三相电中，从三相线路中，每相通过电容各引出一根线。
并接在一点，形成人为的中性点。
当三相负载正常工作时，中性点对地电压为零。
当负载缺相运行时，中性点发生偏移，中性点对地电压发生变化。
利用这个开关量来检测负载是否在正常工作。
优点：原理简单、检测电路简单、改善了电路的功率因数缺点：后级需加整流电路●二极管整流法原理：从三相线路中，每相通过二极管各引出一根线。
并接在一点，形成人字形的整流电路。
当三相负载正常工作时，人字形节点电压=⨯u为三相电的相电压有效值U 1.17u当三相电中任意一相断开时，人字形节点电压=⨯u为三相电的相电压有效值U0.374u通过上述两个电压大小的不同可以用来判断设备是否缺相运行。
优点：简单、可靠、减少后级整流电路●电阻中性点检测法原理：，从三相线路中，每相通过电阻各引出一根线。
并接在一点，形成人为的中性点。
原理与电容中性点一样.优点：简单、可靠缺点：后级要加整流电路●互感器+二极管整流法原理：从三相线路中，每相通过电流互感器各引出一根线。
然后每相各接接两个并联整流二极管。
后级电路与二极管整流法一样。
优点：可靠、安全缺点：体积大、费用高2）方案选择通过比较各项指标，选择电容检测法。
理由如下：✧性能可靠✧改善电路功率因数✧有利于整体电路的设计，简化电路结构✧价格便宜3）信号处理由前级传输过来的是交流信号，需要进行整流变为直流信号。
由于是一个开关检测信号，两个状态量之间有很大的差别，因此不需要像过载保护那样将信号经严格的真有效值转换，只需有两个逻辑电平即可。
所以这里直接用整流全桥进行整流。
4）控制开关电路控制开关电路可以用比较器+驱动来实现，也可以直接利用此信号来驱动，此时要加一个稳压管来实现开关量的选择。
这里我们直接选用第二个方法。
5）自锁的实现自锁的实现，要利用控制三相电用电设备的交流接触器，将开关控制量串与其中，使交流接触器失去其自锁能力，从而实现电器的自锁。
四、方法步骤1、查找文献经查找相关的文献资料发现，现有的关于这方面的资料很多，其中以王志华发表在《机床电器》上的《电源缺相保护电路的探讨》最为详尽。
另外傅智河发表的《新颖节能的三相电动机缺相报警保护》中提出了利用电容检测缺相的方法，相比传统的做法，这种方法新颖，且对电网起到一定的补偿作用！我们综合比较了所有相关电路，力求提出一个更为切合实际更为优化的电路。
2、电路的设计与仿真过流保护电路设计a)流压转换将电流互感器检测过来的电流信号转化为电压信号。
电路图如下：输出电压u=i*R2b)真有效值转换电路以下真有效值转换电路，经实际电路测试，精度很高，可以直接使用。
也可以用真有效值转换芯片如：HCNR200、AD673、AD536。
c)基准电压基准电压精确才能保证电路性能高。
用Tl431实现电路如下图：Vout=(R2+R3)*2.5/R3d)电路自锁电路必须保证能自锁，以下电路能实现电路的自锁：当有信号时激发Q2导通，同时Q1也被激发导通。
此时，即使去掉激发信号，Q2和Q1仍能保持导通。
实现电路的自锁。
缺相电路设计a)信号检测三相电任意两相之间电压为380V，如果发生缺相，在对称负载电路中中性点对地电压U=110V。
用此电压驱动交流接触器线圈K动作。
电路原理如下图：b)自锁电路利用接触器构成自锁电路，如下图：按下SB按钮KM得电，线圈动作，KM自锁。
缺相时K动作，KM失去自锁功能。
这样不管ABC三相中任意一相断开，电路都能及时动作保护。
◆参数计算仿真将设计好的电路用Proteus仿真，逐一计算元件参数。
✓过载参数设计的过载保护电流为三安，选用电流互感器变比为10:1，则检测传送的安全阀值电流有效值为0.3A，经电阻为10Ω的电阻，变为3V的电压信号。
所以基准电压应设定为3V。
又因tl431输出电压U=（R２+R３）*2.5/R３=3V且要保证, 1ma<（VCC-V out）/R１<500ma，取ＶＣＣ＝５Ｖ得出5R1=R2４Ω＜Ｒ３＜２Ｋ取Ｒ２＝２Ｋ，Ｒ３＝１０Ｋ，Ｒ１＝１Ｋ✓缺相参数电容在作为缺相检测时没有容量要求，只有电压要求，这里选额定工作电压的３～４倍取４８０Ｖ。
另外电容在做功率补偿时，ϕϕω２１２Ｃ＝Ｐ＊（ｔａｎ－ｔａｎ）／３Ｕϕ１为补偿前功率角，ϕ２为补偿后功率角。
实物制作调试将仿真好的电路用ｐｒｏｔｅｌ软件制作电路板，焊接电路。
逐一调试各个模块电路功能，最后联调电路。
过载保护电路在通过３Ａ电流时，保护装置动作，并自锁。
缺相保护装置则直接进行软件仿真，当电路缺相时，装置动作，保护了设备。
五、设计结论本设计按最初设计要求达到了预期目的，完成了设计任务，方案切实可行。
通过对电路的设计、仿真、焊接、调试，将理论成功运用于实践，用理论知识指导设计实践，不仅仅停留在书本的知识，多查阅资料，多浏览各大电气网站，从中学习借鉴别人的经验，达到事半功倍。
现如今集成电路飞速发展，针对不同功能的芯片应有尽有，使线路更简单，故障点数目减少，更趋于智能化。
但对最基本的理论知识一定要从原理上弄透彻，万变不离其宗，一切皆是有最基本的原理发展而来的。
通过本次实训，充分体会到了团队合作的意义，个人能力也得到了提高。
六、附表及元件明细总电路图两张：见附页元件明细主要元件：TL４３１稳压块一块、OP０７运放、SSR-H480D125固态继电器两个12v小继电器一个ｎ型ｐ型三极管若干、电阻若干、电容若干、按钮若干七、参考文献【１】姜华、王金波《三相电动机缺相保护实用方法》【２】胡开金《浅析三相电动机缺相运行的危害及对策》【３】马兴宝《关于三相电动机的缺相保护》【４】潘慧宇《三相电机断相保护措施的探讨》【５】傅智河《新颖节能的三相电动机缺相报警保护》【６】王志华《电源缺相保护电路的探讨》【７】任健旺《井下电钳工电气防爆检查工》煤炭工业出版社【８】靳占亭《矿井变配电工》煤炭工业出版社【９】刘延绪《煤矿井下供电的三大保护》煤炭工业出版社。
